DE1538127A1 - Transformator-Regelumschalter - Google Patents

Transformator-Regelumschalter

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DE1538127A1
DE1538127A1 DE19661538127 DE1538127A DE1538127A1 DE 1538127 A1 DE1538127 A1 DE 1538127A1 DE 19661538127 DE19661538127 DE 19661538127 DE 1538127 A DE1538127 A DE 1538127A DE 1538127 A1 DE1538127 A1 DE 1538127A1
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DE
Germany
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switch
current
switching
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branches
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Pending
Application number
DE19661538127
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English (en)
Inventor
Vaclav Kohout
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Skoda op
Original Assignee
Skoda op
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Publication date
Application filed by Skoda op filed Critical Skoda op
Publication of DE1538127A1 publication Critical patent/DE1538127A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • H01F29/04Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings having provision for tap-changing without interrupting the load current

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Description

  • "Transformator-Regelumschalter" Bei Regelumschaltern für Transformatoren hoher Leistungen und einer sehr hohen Spannung hat man eine Herabsetzung der Schaltleistungen aufgrund einer mehrfachen Stromunterbrechung und durch Parallelschaltung geteilter Ohmacher Widerstände erreicht, die in den Zweigstromkreis mittels isolierter Kontaktbrücken seriengeschaltet werden. Hierdurch wird die Leistung an den Kontakten durch Teilung der einen Leistungskomponente der wiederkehrenden Spannung herabgesetzte was durch Abnahme an einem Teil des Ohmschen Widerstandes bestimmt wird. Die wiederkehrende Spannung kann man so auf einen Wert herabsetzen, welcher mit dem unterbrochenen Strom eine Schaltleistung liefert, die durch die geläufig verwendeten Transformator-Umschaltgeräte bewältigt wird» Diese Ausführung kann mit Vorteil bis zu einem bestimmten Grenzwert des unterbrochenen Transformator-Nennetromes verwendet werden. Bei Transformatoren mit hohen Nennströmen reicht diese Herabsetzung der Leistung an den Umschalterkontakten nicht mehr ausq da eine große Abbrennung der mit wertvollen Kontaktwerkstoffen versehenen Kontakte eintritt. Dadurch sinkt die Lebensdauer der Kontakte, was durch wiederholte Revisionen der Umschalter und oftmaliges Austauschen der Abbrennkontakte zum Vorschein kommt, Nach dem Oesterreichischen Patent Nr. 196.974 und dem Schweizerischen Patent Nr. 3.52.400 wird der hohe Transformator-Nennstrom in Parallelzweige mittels Induktivteiler geteilt. Zwecks Herabsetzung der wiederkehrenden Spannung an den Umschalter-Abbrennkontakten sind gegenüber dem eiüfachen und bekannten Umschalter mit zwei Widerständen in jedem Stromzweig mehrfache Ohmsche Widerstände unter Beibehaltung einer einfachen Unterbrechung eines jeden Stromweges eingeschaltet. Durch diese Ausführung des Umschalters wird unangemessen zur-Herabsetzung der wiederkehrenden Spannung an den Kontakten die Anzahl der Ohmachen Widerstände erhöht sowie deren gesamten aktives Gewicht. Dabei steigt auch die Anzahl der Ab- brennkontakte an einer Schaltbahn". Dadurch wird die Konstruktion den Umschalters kompliziert, Insbesondere die große Anzahl der Abbrennkontakte einer Schaltbahn, die bei einem UmschAter mit Abwälzbewegung der beweglichen Teile im Kreinbogen angeordnet sind, vergrößert die Grundrißabmessungen des Umschalters, der mit Rücksicht auf die kinematischen Bedingungen des Umschalt. vorganges und auf die dynamische Beanspruchung der bewege lichen Teile den Umschalters in dieser Hinsicht ziemlich begrenzt ist. Gemäß den angeführten Patentschriften wird diesen Problem durch einen vergrößerten Hub der an beweglichen Sogmenten angeordneten Kontakte gelöst, was jedoch eine komplizierte Einrichtung an den beweglichen Teilerges Unachalters erfordert. Dadurch wird die betrieUche Sicherheit sowie die mechanische Lebensdauer herabgesetzt unter gleichzeitiger Steigerung der Herstellungskosten den Um- - Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erßindung» die Nachteile der bekannten Regelumschalter zu vermeiden und einen einfachen Umschalter von hoher Lebensdauer für hohe Nennströme mit wenigen Abbrennkontakten zu schaffen, der nur wenige Mm ehe Widerstände aufweist. Das Wesen der M#findung besteht in der Strouverteilung lind, in der zweifachen Serienunterbrechung der Teiletröme unter paralleler Hinzuschaltung von Teilströmen. Aus diesem Grunde sind in jedem der beiden fibereinstimmenden Zweige des Umschalters zwei übereinstimmende Gruppen der-Umschaltteile angeordnet, von denen jede einen Strom-Indüktionsteiler und Ohmsche Widerstände enthält, die in der'ersten Gruppe paral- lel an den Umschalterzweigg in der zweiten Gruppe an die feste Umschalter-Ausführung geschaltet sind" wobei zwecks, gemeinsamer Verbindung von Schaltteilen der übereinstimmenden Gruppen in den beiden Umschalterzweigen vier bewegliehe Kontaktbrücken angeordnet sind, die isoliert und bezüglich ihrer Bewegung mechanisch gekuppelt sind. Die Berührungefläche einer jeden Kontaktbrücke ist für ein gleichzeitiges Zu- oder Abschalten zweier fester Kontakte einge-, richtett an die allmählich in Bewegungsrichtung der bewe.gliehen Kontaktbrücken indem abgeschalteten Umschalterzweig freie Spulenenden der Stromteiler und der Ohmachen Widerstände, in dem eingeschalteten Umschalterzweig umgekehrt freie Enden der Ohmschen Widerstände und der Spulen der Stromteiler angeschlossen werden... Die erfindungsgemäße Anordnung der Indulztions-Stromteilerg der Ohmschen Widerstände und das Umschaltverfahren gemäß der Erfindung ist an Hand der Zeichnung im Ainzelnen erläutert. Gemäß Fig. 1 sind zur Wicklung des Transformators 14 mittels der Abiweigungen 4, 5 die zwei Zweige des Umschalters 192 angeschlossen. Die Zweige 4,2 sind übereinstimmend ausgeführt und jeder von ihnen enthält zwei übereinstimmende Gruppen von Umschaltteilen. Die Umschaltteile der einen Gruppe bestehen aus dem Stromteiler 3 und zwei Ohmschen Widerständen 7,# Die Wirkung des Stromteilers wird durch die bekannte Anordnung zweier Spulen erreicht, die sich in ihrer Magnetisierungseinwirkung auf den eisernen Kern gegenseitig aufheben. Der Stromteiler 3 und die beiden Ohmschen Widerstände 7 der einen Gruppe sind an die Abzweigung 4, die der zweiten Gruppe an die Abzweigung 5 angeschlossen. Die Umschaltteile jeder der übrigen zwei Gruppen werden parallel an die feste Ausführung des Umschalters 6 angeschlossen. Die freien Baden der Stromteiler 3 und der Ohmschen Widerstände 7 sind in den beiden Zweigen des Umschalters an die festen Kontakte 9 angeschlossen, die paarweise an den Umschaltbahnen der vier beweglichen Kontaktbrücken 8 angeordnet sind, Die Kontaktbrücken 8 sind isoliert und in der durch Pfeile angedeuteten Bewegungsrichtung mechanisch gekuppelt. Ihre Endlagen sind in der Zeichnung strichliert dargestellt. Die B0rÜhrungsfläche einer jeden Kontaktbrücke 8 ist bezüglich Formgestaltung für ein gleichzeitiges Hinzuschalten oder Abschalten zweier fester Kontakte 9 ausgeführt. Die Lagi je zweier Nbntaktbrückeh 8 eines jeden Zweiges des Umschalters 1,2 ist gleichg so daß in den einzelnen Zweigen des Umschalters 122 gleichzeitig vier feste Kontakte 9 geschaltet werden, und zwar hinzu- oder abgeschaltet werden. Aus Fig. 1 ist ersichtlichg daß in dem eingeschalteten Zweig des Umschalters 1 der mit I bezeichnete Stromkreis durch zwei Kontaktbrücken 8 abgeschlossen wirdg von denen jede einen Teilstromzweig über die Wicklung beider Stromteiler 3 abschließt. Bei der Umschaltung wird zunächst durch jede der beweglichen Kontaktbrücken 89 parallel zur Wicklung der Stromteilerg je ein Ohmscher Widerstand '7 angeschlossen.
  • In dem nächsten Augenblick beginnen die beiden Kontaktbrücken8 an den festen Kontakten 9 die Wicklungen der beiden Stromteiler 3 zu trennen, und zwar jede an zwei Stellen des einen Teil-Stromzweißen. Dadurch werden in den beiden Stromzweigen vier elektrische Lichtbögen ausgebildet, die ik brennenden Zustand durch zwei Stromteiler 3 erhalten werden. Der Stromunterschied in den Wicklungen der Stromteiler 3 bewirkt einen Magnetfluß» der eine zusätzliche Spannung in dem weniger belasteten Stromzweig induziert,--sowie einen Stromabfall in dem mehr belasteten Stromzweig. Nach dem gleichzeitigen Auslöschen aller elektrischer Lichtbögen wird die wiederkehrende Spannung an allen SchaltkonteXten durch die Chmschen Widerstände 7 gesteuert, deren Ohmscher Wert mit Micksicht auf die Teilströme bestimmt wirde unter Beibeha" tung der minimalen'Meistungen wi den Kontakten. An den weiteren festen Kontakten 9 mit den angeschlossenen OhMschen Widerständen 17 werden dann wiederum die vier Lichtbögen durch die Stromabnahme an diesen Widerständen erhalten. Die Reihenfolge bei der Schaltung mittels der Kontaktbrücken 8 kann allereings auch eine andere sein,e. Der Umschalter kann auch wie in lFig;,# 2 dargestellt ausgeführt werden d..h. mit einer größeren Anzahl Chmeher Widerstände 1*0" wodurch die wiederkehrende-Sparnung an den Kontakten des-Um. Schaltern bei geteiltem Strom und zweifacher Serienuntärbre-. chung der Stromzweige weiter herabgesetzt werden kann.., Die be-. weglichen Kontaktbrücken 16, deren Bewegung durch Pfeile und die lbdlasen strichll bezeichnet sind, worden je nach Wahl der Anzahl der Chmachen Widerstände 10 für die Überbrückung der höheren, zahlenmäßig geraden Anzahl der festen Abbrennkontakte 17, ausgeführt. Der Stromkreis ist mit I, die Regelwicklung des Transformators mit 15 bezeichnet. Für die Aus-Schaltung der Stronteiler aus der Dauerbelastung durch Nennm# Strom Sind an dem Umschalter weitere feste Kontaktpaare 13 angeordnet, die an die Abzweigungen 18,19 und an die feste-Ausführung des Umschalters 20 angeschlossen sind.,so daß hierdurch die Wicklung 12 der Stromteiler gekürzt wird. Die Kontakte 13 werden beim Umschalten nicht abgebrannt, und Sie können aus Kupfer hergestellt werden. Die Magnetkreise der beiden Stromteiler eines jeden Umschalterzweiges können zu einem gemeinsamen Nagnetkrein 11 vereint worden. In diesem Eälle ist es notwendig, magnetisch die Wicklung eines jeden Stromzweiges gleich zu orientieren bei entgegengesetzter Orientierung der Wicklung in den beiden magnetisch gegenseitig gebundenen Stromzweigen.. die einzelnen Umschalter vergleichen zu können, wird Im fblgenden ein Umschalter gemäß SigA 2 der Zeichnung und ein Umschalter gemäß der Österreichischen Patentschrift Nr."-196",974 lig## 59 6t ?betrachtet..-Bei der gleichen Schaltleistung und annähernd den gleichen Abmessungen beider verglichener Umschalterg weiter bei ihrem gleichen Summenwert des Ohmschen Widerstandes, gleichem ak- tiven Gewicht und der gleichen Anzahl Kontakte einen Schaltwegesq ist der erfindungsgemäße Umschalter wesentlich einfacherg da bei ihm der komplizierte Mechanismus für die Ermöglichung einer Steigerung der Kontakt-Schalthübeg der in den beweglichen Segment gemäß Fig. .5,6 der Oesterreichischen Patentschrift Nr.. 196".974 notwendig ist, entfällt.@. Bei dem erfindungsgemäßen Umschalter können in einem bewegliehen Segment isoliert und fest nur vier Kontaktbrücken gelagert werdeng die mit 16 in FigA 2 der Zeichnung bezeichnet sind. Diese Kontaktbrücken können Jeweils zu zweien in diesem Segment übereinander angeordnet werden,*. Dieser Anordnung entsprechen zwei zugehörige Schaltbahnen der festen Federkontakte 1, l'7. In Hig., 2 sind die Teile nur schematisch, nicht also in einer Lagenanordnung, gezeichnet,.. Dem nichterhöhten Hub einzelner Kontakte entspricht-bei weitem die halbe wiederkehrende Spännungg die durch den Abfall an den geteilten (halben) Ohmschen Widerständen 10 gegeben ist' Da der neue Umschalter einfach ist, ist er betrieblich verläßlicher und in der Herstellung billiger als die bisherigen Ausführungsarten. Bei einem Dreisegmentumschaltere welcher einphasig verwendet wurde und dessen drei Stromkreise über drei Stromteiler gemäß dem Oesterreichischen Patent Nr. 196.974 verbunden sind, ist es.z.B. nicht möglich - wie beim Gegenstand der Erfindung - die leitende Verbindung der Metallteile sämtlicher #eweglicher Segmente herzustellen. Die Stromteiler kann man an die festen Ausführungen 20 anschließen., die den drei gleichen, an die Zweigstellen 18, 19 angeschlossenen Umschaltern angehören (Fig. 2). Dadurch entfällt die gegenseitig--.t Isolierung dreier beweglicher Segmente, welche die mechan---,che Festigkeit und die Lebensdauer des Umschalters herabsetzL. Ausgehend von der einfachsten bekannten Form des Umschaltere mit zwei Widerständen erzielt man gegenüber dem Vergleichafall der Umschalter eine im Verhältnis noch bedeutendere Herabsetzung der wiederkehrenden Spannung-an den Kontakten, und zwar durch Teilung einfacher Widerstände. Dieser Fall der Widerstandsteilung in Kombination mit der Stromteilung ist in Sig## 1 der Zeichnung dargestellt. Bei diesem Umschalter wurde die Schaltleistung an den Kontakten auf ein Viertel gegenüber einem einfachen Umschalter mit zwei Widerständen herabgesetztg wobei die Anzahl der Widerstände und der Kontakte einer Schaltbahn unverändert bleibt. Der durch die zwei Zweige fließende Strom erreicht an dem Kontakt nur den halben Wert und die wiederkehrende Spannung, die dem Abfall an den Widerständen entspricht, erreicht ebenfalls nur den halben WertA Durch die Berienparallelteilung der Schaltleistungen gemäß der &-findung erzielt man bei dem neuen Umschalter bei gleicher Schaltleistung und annähernd den gleichen Abmessungen mit Rücksicht auf dessen einfachere Ausführung höhere mechanische Festigkeit und mit Rücksicht auf kleinere Schaltleistüngen an den Kontakten eine höhere Lebensdauer der Abbrennkontakte.

Claims (1)

  1. P a t e n t a n a p r U c h 9 1. Transfc>=ator-Regelumschalter mit induktiven Strosteilern und mit Ohmschen Widerständeng dadurch Sekennzeichnets daß für die Stromteilung und-für die zweifache Serienunterbrechung der Teilströme in jedem der beiden Über-9,instimmend ausgeführte* Zweige den Unschalters (192) zwei übereinstimmende Gruppen der Schaltteile angeordnet sind, von denen jede einen Stromteiler (3) und die Chmschen Widerstände enthältg die in der einen Grup.i# pe parallel an die Abzweigung (4,5), in der zweiten G=p,#- pe an die feste Ausführung den Unschaltern (6) angeschlossen sind, wobei zwecks gegenseitiger Verbindung von Schaltteilen übereinstimmender Gruppen in den beiden Zweigen des Umschalters vier bewegliche isolierte Kontaktbrücken (8) angeordnet sindg die in ihrer Bewegung mechanisch gekuppelt sindv wobei die BerWnnmgfifläche einer jeden Kontaktbrücke für das gleichzeitige Umschalten d, h. Hinzuschalten oder Abschalten zweier fester Kontakte (9) ausgeführt istg an welche dann allmählich in der Bewegungsrichtung der Kontaktbrücken %r8) in dem eingeschalteten Zweig des Umschalters die freien Spulenenden der Stromteiler-(3) und der Ohmschen Widerstände (7), in dem abgeschalteten Zweig des Umschalters dann im Gegensatz dazu die freien Eaden der Ohmsehen Widerstände (7) und der Stromteilerspulen angeschlossen werden. 29 Transformator-Regelumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnety daß er einen gemeinsamen Magnetkreis (11) der Stromteiler in jedem Zweig des Umschalters bei gleicher magnetischen Orientierung der Wicklung (12) in jedem Stromzweig und entgegengesetzter magnetischer Orientierung-.der Wicklung (12) in den beiden magnetisch gekoppelten Stromzweigen aufweist,.
DE19661538127 1966-01-13 1966-01-13 Transformator-Regelumschalter Pending DE1538127A1 (de)

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